Дослідження та вдосконалення системи керування наземними роботизованими платформами

Abstract

Об’єкт розробки – Система дистанційного керування наземною роботизованою платформою (НРП) через глобальну мережу 4G/LTE. Мета роботи – Дослідження та реалізація архітектури керування, що долає обмеження дальності (BVLOS) та вирішує мережеву проблему CG-NAT (Carrier-Grade NAT). Проект складається з п’яти розділів. У першому розділі проведено аналіз існуючих P2P (LoRa) та IP (4G/LTE) систем керування. У другому розділі досліджено програмний стек, обґрунтовано вибір архітектури "клієнт-сервер" та інструментів. У третьому розділі описано практичну реалізацію: розгортання сервера на AWS EC2 зі статичною Elastic IP та налаштуванням Security Groups ; конфігурацію Raspberry Pi; та автоматизацію всіх процесів за допомогою сервісів systemd . У четвертому розділі представлено результати тестування. Лабораторні тести підтвердили працездатність програмного стеку "від кінця до кінця" . У п’ятому розділі обговорено результати, підтверджено придатність системи для повільних НРП . Визначено критичні вразливості (ризик перехоплення) та запропоновано шляхи вдосконалення. Результатом виконання роботи є розроблений та протестований програмно-апаратний комплекс для глобального керування НРП. Object of Development – A remote control system for an unmanned ground vehicle (UGV) via the global 4G/LTE network. Objective of the work – The research and implementation of a control architecture that overcomes range limitations (BVLOS) and solves the network problem of CG-NAT (Carrier-Grade NAT) . The first chapter analyzes existing P2P (LoRa) and IP (4G/LTE) control systems. The second chapter investigates the software stack, justifying the choice of a "client-server" architecture and tools. The third chapter describes the practical implementation: deploying the server on AWS EC2 with a static Elastic IP and configuring Security Groups ; configuring the Raspberry Pi; and automating all processes systemd services . The fourth chapter presents the testing results. Lab tests confirmed the end-to-end functionality of the software stack . The fifth chapter discusses the results, confirming the system's suitability for slow-moving UGVs . Critical vulnerabilities (risk of hijacking) were identified , and improvement paths were proposed. The result of this work is a developed and tested software-hardware complex for global UGV control.